在浩瀚宇宙中，有一种被天文学家称为“天然宇宙激光”的极端天体——羟基巨型脉泽。
它们是星系剧烈碰撞与星暴活动的明亮灯塔，在数十年的观测中，这种天文现象始终被限制在距离地球30亿光年以内的近邻宇宙。
近日，南非射电天文团队借助MeerKAT望远镜，成功捕捉到了来自80亿光年外的羟基巨型脉泽信号。
一举将这类天体的红移纪录从z<0.25推高至z=1.027，成为人类迄今探测到的最遥远、表观最明亮的羟基脉泽系统，相关成果已被《皇家天文学会月刊》正式接收。
脉泽是什么？
脉泽与激光的机制其实差不多，二者的核心物理本质一样：都是粒子数反转引发的受激辐射放大。
区别在于：激光是在可见光波段，而脉泽辐射则集中在射电波段。
这次发现的80亿光年外的羟基巨型脉泽信号，也纯属机缘巧合。
和银河系内常见的恒星级羟基脉泽不同，河外星系中的巨型脉泽亮度可达前者的数百万倍，它们的诞生有着极为严苛的环境要求：必须同时具备提供种子光子的背景致密射电源、能实现羟基分子粒子数反转的强远红外泵浦辐射，以及高密度、速度相干的大质量分子气体库。
而正在发生剧烈并合的极亮红外星系，刚好能满足所有条件：星系碰撞的引力作用会大规模压缩星际气体，触发每年数百倍太阳质量的极端星暴活动，产生的强远红外辐射为脉泽提供泵浦能量，最终让羟基分子的受激辐射被指数级放大，形成能跨越数十亿光年被人类捕捉的宇宙信标。
这次的脉泽宿主系统HATLAS J142935.3-002836，本身就是一个正在发生主并合的星系。
它正处于最剧烈的活动期：每年近400倍太阳质量的恒星形成率，搭配总量达4.6×10^10倍太阳质量的冷分子气体储备，为巨型脉泽的诞生提供了完美的温床。
更巧合的是，在它与地球之间，刚好存在一个红移z=0.218的边缘盘星系，其巨大质量弯曲了周围时空，形成了天然的“宇宙放大镜”——强引力透镜效应。
这让背景星系的信号被整体放大8-10倍；若脉泽区位于靠近透镜焦散线的星系西核，局部放大倍数甚至可达40倍，这也是我们能在如此遥远的距离捕捉到清晰信号的关键。
团队仅用MeerKAT望远镜进行了4.7小时的在轨观测，就得到了信噪比超150的高质量谱线数据。
最终的谱线展现出极为复杂的结构：羟基1665MHz和1667MHz两条主线的辐射完全混合，谱线成分的宽度从不足8km/s到近300km/s不等，其中最窄的成分宽度仅7km/s，对应着尺度不足10pc的极致密脉泽区。
更意外的是，团队还在同一组数据中，首次发现了该系统中此前未知的中性氢21cm吸收线，通过速度对比发现，羟基脉泽的辐射相对星系内的冷气体存在明显蓝移，这暗示着脉泽可能正在追踪由星暴或中心超大质量黑洞活动驱动的暖气体外流。
此前人类对羟基巨型脉泽的观测，一直局限在红移0.25以内的近邻宇宙，这次发现直接将观测窗口拓展到了宇宙诞生后不到60亿年的时期，让我们能首次回溯早期宇宙中星系并合、星暴活动与黑洞增长的协同演化历史。
同时，这次发现也验证了强引力透镜在高红移脉泽搜索中的巨大潜力，为未来平方公里阵列（SKA）的大规模巡天铺平了道路。对于天文学家而言，这只是一个开始，未来系统性的巡天有望将这些曾经罕见的宇宙灯塔，变成我们探索宇宙演化的标准工具，而南非在数据密集型射电天文领域的技术积累与人才储备，也将在这一进程中发挥愈发核心的作用。
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